燃气压缩式热泵空调系统的实验研究

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1、万方数据第24卷第6期2003年11月工程热物理学报JOURNAL0FBNGINEERINGTHERMoPHYSICSV0124．No6Nov．．2003燃气压缩式热泵空调系统的实验研究杨昭1程珩1张世钢1谢英柏2(1-天津大学热能研究所，天津300072；2华北电力大学动力系，河北保定071003摘要对采用燃气机驱动的压缩式热泵守调系统进行安装、改造及运行实验，实验的内容主要包括发动机系统的运行特性、热泵系统、接体系统的性能特性。实验结果表明，燃气机热泵是一项高效节能技术，在实验条件下其平均一次自B源利用率PE

2、R为1．42；而且部分负荷特性好，可以良好的实现变速调节。关键词热泵；燃气机；实验研究；一次能源利用率中国分类号：TKl23文献标识码：A文章编号：0253—231x(2003)06一092D_03EXPERIMENTALRESEARCHoFACoMPRESSIVEHEATPUMPAIR．CoNDITIoNSYSTEMDRIVENBYGASENGINEYANGZha01CHENGHen91ZHANGSh卜Gan91XIEYing—Bai2(1Tj柚Y洳Unmrsj机Tja可j且300072，∞ina；2Nor曲m

3、ma剧ect“cP0雌rU皿i僧r宕鲰Baodjng07l003，∞fna)AbstractThr。ughtheinstallation，alterationandrunningexperiment。facoInpressiveheatpmnp越r_condition8ystemdrivenbygasengine，thecontentofthee’rperimentistoresearchtherunningperformanceofgasen百11e8ystem，andthecoemcientofperform

4、anceoftheheatpump8ystemandtbewhoksystemThere8ultsshowsthatthegasenginedrivenheatpumpisah培hemciencyenergysavingtechnology，its吖e‘agePER(primaryeIle。gyratio)is142uⅡdertheconditionofexperiment，andithasago。dperformaⅡceofload，sothespeedcollldbeadjustedeasilytoreach

5、theneedo儿oad．Keywordsheatpump；gasengine；expe血nentalresearch；PER1前言燃气压缩式热泵空调，主要用在大楼和区域性的冷暖房中，供采暖、制冷和供应热水之用。它既能利用性能系数比吸收式高的压缩式循环，又能够充分利用发动机余热，因而其一次能源利用率高。燃气热泵以洁净的天然气作为能源，温摩气体和污染物的排放量远低于其它各种供热空调方式。另外，由于电驱动空调的大量使用，许多城市夏季出现电力供应紧张问题，而夏季天然气供应却相对过剩，因此燃气热泵的使用既有利于填平电力方

6、面的季节峰谷差，也解决了燃气冬夏季节的产供不平衡，起着削峰平谷的作用。2实验系统及装置本文研究的燃气压缩式热泵空调系统如图1所示。图l实验系统原理图收稿日期：2002一11—28，修订日期：2003_0。一18基金项目：211二期工程建设项目，国家985建设项目资助(N。．x03140)；天津市科技发展项目资助(No30lol4)作者简介：作者简介：杨昭(1960_)，女，天津人，教授，博士生导师，博士，主要从事能源有效利用，制冷热泵及环保技术的研究万方数据6期杨昭等：燃气压缩式热泵夺调系统的实验研究燃气机采用改

7、造的双燃料发动机，压缩机采用开启式高效活塞压缩机，转速范嗣500一3500r／min，循环工质采用环保工质R134a。3实验方法及目的实验采用恒定循环水流量，调整发动机转速，测试在不同条件下发动机的性能指标、热泵系统和整体系统的总性能指标。4实验结果及分析4．1发动机系统负荷特性发动机的负荷特性主要反映发动机的经济性随负荷的变化情况，它可以直观地显示发动机在不同负荷运行下的经济性，因此常用来作为性能比较的依据。在实际应用中我们希掣发动机的燃料消耗率越小越好，因为这样经济性越好。图2为发动机功率和燃料消耗率、发动机

8、转速的关系图，从图中看出两个结论，一是低转速时燃料消耗率小；二是在低负荷区时，燃料消耗率显著升高。叠墨蔷齑艘錾菇鳖麓动机功率／kW图2发动机功率和燃料消耗率的关系图3为发动机功率和效率、发动机转速的关系图，随着发动机功率的提高效率也提高，且在低转速运行时效率高。分析后可以看出为了使发动机在实际运行时具有良好的经济性，就要选择最佳的发动机转速和运行负荷，使其油耗低、效率高，